Detail předmětu

Stavební chemie

FAST-BCA001Ak. rok: 2022/2023

Vybrané kapitoly z obecné a fyzikální chemie, chemická vazba, kinetika chemických reakcí, termochemie, chemické rovnováhy, disperzní soustavy, disociace, pH, hydrolýza, elektrochemie.
Přírodní a druhotné suroviny pro stavebnictví. Chemie skla. Vzdušné a hydraulické maltoviny, výroba, chemické vlastnosti, tuhnutí a tvrdnutí. Koroze zatvrdlých pojiv a kameniva v kompozitních materiálech.
Chemické vlastnosti ostatních stavebních materiálů, jejich degradace a ochrana proti degradaci.
Chemické a elektrochemické vlastnosti kovů, koroze kovů a ochrana proti korozi.
Chemické vlastnosti vody, odpadní vody, voda pro výrobu betonu a náporová voda. Chemické složení atmosféry, škodliviny v ovzduší.
Vybrané kapitoly z organické chemie. Chemické složení a vlastnosti dřeva, živic, makromolekulárních látek na bázi uhlíku a křemíku.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie (CHE)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Student zvládne cíl předmětu, tj. vybrané kapitoly z obecné, fyzikální, anorganické a organické chemie, které jsou ve vztahu k chemické podstatě, vlastnostem a chování stavebních materiálů a k chemii a technologii vody.

Prerekvizity

Stavba atomů prvků, periodická soustava prvků, základní chemické zákony, anorganické názvosloví, jednoduché stechiometrické výpočty, základní pojmy z organické chemie, přehled uhlovodíků a jejich derivátů, základy názvosloví organických sloučenin.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti budou hodnoceni na základě písemného testu z teorie, který bude tvořen 4 otázkami po 20 bodech a přepočtených bodů ze zápočtu (max. 20 bodů). Limit pro úspěšné splnění zkoušky je 50 bodů (50 %), z toho min. 40 bodů musí být z teorie. Celkové hodnocení odpovídá systému ECTS.

Osnovy výuky

1. Atomové hmotnosti, látkové množství, složení jader, izotopy, radioaktivita, atomová struktura.
2. Kvantová čísla, Pauliho princip, výstavbový princip, Hundovo pravidlo, periodicita vlastností prvků, periodická tabulka.
3. Chemické vazby, polarita vazeb, chemické rovnice, stechiometrie, disociace molekul, pH.
4. Chemická kinetika, reakční rychlost, aktivovaný komplex, katalýza, termochemie, chemické rovnováhy.
5. Skupenské stavy látek, plyny, kapaliny, tuhé látky, krystalografie.
6. Disperzní soustavy – gely, suspenze, aerosoly, emulze, koloidní systémy, pravé roztoky, tenzidy.
7. Vlastnosti vybraných anorganických sloučenin uhlíku, křemíku, chemie a degradace skla.
8. Chemické složení a vlastnosti přírodních a druhotných surovin využívaných ve stavebnictví.
9. Výroba, složení a vlastnosti vápna, hydraulického vápna, sádry, Portlandského a hlinitanového cementu.
10. Chemická degradace pojiv a staviv, ochrana proti degradačním procesům.
11. Elektrochemie, galvanické články, standardní redoxní potenciály, elektrolýzy, kovy a koroze kovů.
12. Chemie vody a ovzduší. Chemické složení dřeva a poškození dřevěných konstrukcí. Živice.
13. Složení a vlastnosti polymerů na bázi uhlíkového řetězce, jejich chemická stabilita. Složení a vlastnosti silikonů, chemická odolnost.

Učební cíle

Vybrané kapitoly obecné a fyzikální chemie ve vztahu k chemii stavebních materiálů. Chemie anorganických i organických stavebních materiálů, jejich chemické složení, proces vytváření pevné struktury a chemické procesy při korozních dějích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Rovnaník P., Rovnaníková P. Stavební chemie – Modul 1, Obecná, fyzikální a anorganická chemie a chemie anorganických stavebních materiálů, Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2014. (CS)
Rovnaníková P., Rovnaník P., Malá J. Stavební chemie – Modul 2, Degradace stavebních materiálů a chemie kovů, Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2014. (CS)

Doporučená literatura

Hewlett P. C. Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, Butterworth Heinemann, 4th edition, Oxford, 1998. (EN)
Zumdahl S. S. Chemistry, D. C. Heath and Company, USA, 1986. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace VS , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPA-SI bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKC-SI bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Patrik Bayer, Ph.D.
Mgr. Martin Vyšvařil, Ph.D.
doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Osnova

1. Atomové hmotnosti, látkové množství, složení jader, izotopy, radioaktivita, atomová struktura. 2. Kvantová čísla, Pauliho princip, výstavbový princip, Hundovo pravidlo, periodicita vlastností prvků, periodická tabulka. 3. Chemické vazby, polarita vazeb, chemické rovnice, stechiometrie, disociace molekul, pH. 4. Chemická kinetika, reakční rychlost, aktivovaný komplex, katalýza, termochemie, chemické rovnováhy. 5. Skupenské stavy látek, plyny, kapaliny, tuhé látky, krystalografie. 6. Disperzní soustavy – gely, suspenze, aerosoly, emulze, koloidní systémy, pravé roztoky, tenzidy. 7. Vlastnosti vybraných anorganických sloučenin uhlíku, křemíku, chemie a degradace skla. 8. Chemické složení a vlastnosti přírodních a druhotných surovin využívaných ve stavebnictví. 9. Výroba, složení a vlastnosti vápna, hydraulického vápna, sádry, Portlandského a hlinitanového cementu. 10. Chemická degradace pojiv a staviv, ochrana proti degradačním procesům. 11. Elektrochemie, galvanické články, standardní redoxní potenciály, elektrolýzy, kovy a koroze kovů. 12. Chemie vody a ovzduší. Chemické složení dřeva a poškození dřevěných konstrukcí. Živice. 13. Složení a vlastnosti polymerů na bázi uhlíkového řetězce, jejich chemická stabilita. Složení a vlastnosti silikonů, chemická odolnost.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.
Ing. Patrik Bayer, Ph.D.
Mgr. Martin Vyšvařil, Ph.D.
doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.
Ing. Marcela Pavlíková, Ph.D.
Ing. Karel Hrich, Ph.D.
Ing. Tomáš Žižlavský

Osnova

1. Základní informace ke cvičení, bezpečnost práce. 2. Kyseliny. 3. Zásady. 4. Neutralizace a hydrolýza solí. 5. Oxidace a redukce. 6. Vápno, sádra. 7. Cementy. 8. Další stavební materiály. 9. Voda. 10. Voda ve spotřebě a životním prostředí. 11. Kovy. 12. Některé vlastnosti vybraných surovin pro výrobu plastů. 13. Zápočtový test.